BMX를 이용한 물병의 부피 최적화 설계의 예

2009/11/25 WF4.0 기준 포스팅 함

2014/11/15일 Creo 3.0으로 리뉴얼

 여러분을 설계를 할 때 최적화 설계를 어떻게 하십니까?

보통 해석이라고 하면  프로미케니카(Pro/Mechanica), 앤시스(Ansys), 나스트란(Nastran) 등과 같은 구조 해석과 같은 것만 생각을 하실겁니다.
오늘 소개를 드릴 내용은 이러한 내용이 아닌 쉽게 말해 공학용 계산기를 이용해서 계산을 할 수는 있는 부분인데 실제로 사람이 계산을 하면 시간이 너무 많이 걸리는 문제를 아주 쉽고 빠르게 해를 찾을 수 있는 부분입니다. Creo (Pro/ENGINEER, 프로엔지니어, 프로이)에서는 이것을 BMX라고 합니다. 단, 이 BMX는 Creo Essentials(Foundation XE)라는 기본 모듈에는 포함되어 있지 않고, 별도 모듈로 구매를 해야 합니다.

자 그럼 단계 단계 설명을 드리겠습니다.
본 문서의 가장 아래에 첨부되어 있는 파일을 열면 아래와 같은 용기가 있습니다. 이 파일은 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 (프로엔지니어 와일드파이어 4.0)으로 최종 저장이 되었습니다.

모델 트리의 가장 아래에서 두 번째에 보면 "BOTTLE_VOLUME" 라는 것이 있는데 이 피처를 선택하고, RMB(마우스 우측 버튼)을 눌러서 "정의 편집"을 선택합니다.

이 피처는 아래와 같이 한면에 대한 볼륨을 계산하는 분석 피쳐이며, DTM4를 기준으로 아래쪽의 볼륨을 계산하고 있습니다. 또한 붉은 색으로 강조를 한 바와 같이 볼륨이 800,000 정도의 값을 가지게 되며, 이것이 BOTTLE_VOLUME 라는 매개 변수(Parameter)에 저장이 됩니다.

이제 우리가 해야 하는 목표는 BOTTLE_VOLUME 라는 값을 원하는 값으로 최적화를 해야 하며, 그 값을 최적화하기 위해 우리가 지정한 치수를 우리가 지정한 범위내에서 찾아내어야 합니다. 설계자가 변경을 할 수 있는 치수는 "Protrusion 7" (돌출 피쳐 7)이라는 피쳐의 치수 중 290이라는 치수 입니다. 따라서 먼저 이 치수(290)을 변경함에 따라서 BOTTLE_VOLUME 이 어떻게 변경되는지 경향을 확인하겠습니다.

아래의 그림과 같이 풀-다운 메뉴의 "민감도 분석" 메뉴를 선택합니다.

아래의 창에서 "변수 선택" 아래에 있는 "치수"를 선택하고, 위에서 설명을 드린대로 모델 트리의 "돌출 피처 7"(Protrusion 7)을 선택합니다.
그리고 "변수 범위"를 선택하고, 최소값과 최대값을 각각 200과 300으로 설정합니다.마지막으로 "플롯으로의 매개변수" 아래에 있는 화살표를 선택하고 ONE_SIDE_VOL:BOTTOM_VOLUME 을 선택합니다. 그리고 "계산"을 선택합니다.

그러면 아래와 같이 민감도에 대한 경향이 나타납니다. 아래의 그래프를 보면 d2 치수와 BOTTOM_VOLUME이 서로 비례한다는 것을 알 수 있습니다.

자 지금까지 민감도에 대한 경향 파악이 되었기 때문에 실제 최적화를 하고, 그 값을 찾아보도록 하겠습니다. 풀-다운 메뉴의 "실현가능성/최적화"를 선택합니다.

검토 유형/이름을 "실현가능성"으로 선택을 하고, 설계 구속에 있는 "추가" 버튼을 누르고, ONE_SIDE_VOL:BOTTOM_VOLUME을 선택하고, 목표값을 "7500000"을 선택합니다.그리고 "설계 변수" 부분의 "치수 추가"를 선택하고, 모델 트리의 "돌출 피처 7"(Protrusion 7)을 선택한 다음 290 치수를 선택합니다. 값의 범위를 최소 250, 최대 350으로 선택을 한 다음 계산을 선택합니다.

잠시 후 메시지 창에 아래와 같이 "해결 가능한 방안이 발견되었습니다." 라는 메시지가 표시됩니다.

그리고 우리가 선택을 했던 290이란 치수는 283이라는 값을 찾아내면서 원하는 부피를 찾기 위한 최적화된 치수를 찾아내는 것을 알 수 있습니다.

bottle4.prt.3

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